试计算核子之间存在万有引力 及库仑斥力
质子间的距离r=1××10-19 c 引力常量G=6.7×10-11m3.kg-1.s-2 静电力常量k=9.0×109N.m2.C-2
原子核的组成与核力
14
核子靠什么力结合成原子核？
原 子 核 的 半 径 约 为 10-15m , 只相当原子半径的万分之一。在
原子核是否只是由质子组成呢？
？ 核的质量
质子质量
核的电量 质子电量
核的质量 质子质量
> 核的电量 质子电量
1920年，卢瑟福预言：可能有一种质量与质子相近 的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。
原子核的组成与核力
5
中子的发现
1932年英国物理学家查德威克用 α粒子轰击铍发现了中子 n。
4 2
He
11
二、核反应
核反应：利用天然反射性的高速粒子或人工加速的粒子去轰 击原子核,以产生新的原子核的过程。
核反应方程：用原子核符号描述核反应过程的式子。
发现质子核反应 24He17N 4 187 O11H
发现中子核反应 2 4H e4 9Be 16 2C0 1n
温馨提示
遵循： 上标质量数原守子核恒的组成下与标核力电荷数守恒
这么小的空间里带正电的质子与
质子间的库仑斥力是很大，万有 引力太小，只有库仑力的10-36。 而通常原子核是稳定的,于是核内 还应有另一种力把各种核子紧紧 拉在一起, 此力称为核力。
库仑力
万有
mp
引力
核力
万有 引力
核力 mp
库仑力
原子核的组成与核力
15
使核子结合在一起的强相互 作用（引力）
质子
中子 原子核示意图
• 核力存在于质子之间、中子 之间及中子与质子之间，即核 子之间。
• 核力是只在2.0×10－15米距 离内起作用的短程强相互作用 力。由于核子的大小约为 0.8×10－15米，故只有相邻的 核子之间才有核力作用。
• 核力的本质仍在研究中。
原子核的组成与核力
16
核力的特点：
1. 核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一 种表现。
2. 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离大 于0.8×10-15m时为引力, 距离为1.5×10-15m时核力几乎消 失，距离小于0.8×10-15m时为斥力。
3. 核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较 强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。
4. 核力具有电荷无关性。
要真正了解核子间的相互作用还要考虑核子的组成物——
❖原子核又是由什么粒子组成的呢？
原子核的组成与核力
3
质子的发现
1919年，卢瑟 福用α粒子轰 击氮核，得到 了质子 p
4 2
He
+
14 7
N
17 8
0
+
1 1
H
•研究表明：质子的性质和氢原子核的性质 完全相同，所以质子就是氢原子核.
m p=1.672623110 27K g
原子核的组成与核力
4
同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打 出了质子。 -----质子是原子核的组成部分。
注意：反应过程中质量数、电荷数守恒
3、核力：使核子结合在一起的力是短程强相互作用力。
特点：短程力（作用范围1.5×10-15m内）
原子核的组成与核力
18
精讲细练
1．下列有关物理学史的叙说，正确的是
（ BC ）
A.α粒子的散射实验揭示了原子内部还有复杂 结构
B. 天然放射性现象揭示了原子核内部还有复 杂结构
第三章 原子核
1、原子核的组成与核力
原子核的组成与核力
1
打开原子核物理的大门
19世纪末，科学家发现 打开原子核物理大门 的一把钥匙 ——物质的放射性
原子核的组成与核力
2
一、原子核的组成
❖放射性现象中放出的三种射线都是从放射性 元素的原子核内释放出来的，这表明原子核 也有内部结构.
❖原子核内究竟还有什么结构？
夸克的相互作用。
原子核的组成与核力
17
课堂小 结
1、原子的组成
X A表示质量数 A
Z表示质子数 Z
X 表示 元素符号
2、核反应
（1）、粒子轰击氮的核 实验（发现质子的核反应）
（2）、α粒子轰击铍的核实验（发 现中子的核反应）
174N4 2H e187 O1 1H
9 4Be4 2H e162 C0 1n
原子核的组成与核力
8
原子核的组成
原子核的组成
10－15m
质子
统称核子
中子
元素符号
质量数 （核）电荷数
A Z
X
1 1
H
4 2
He
235 92
U
原子核的组成与核力
9
3.原子核中的两个等式: (1)核电荷数=质子数=原子序数=荷外电子数 (2)质量数=核子数=质子数+中子数
X A表示质量数 A
Z表示质子数 Z
X 表示 元素符号
4 2
H
e
——氦原子核
U 2 3 5
92
——铀原子核
有2个质子，2个中子。 有92个质子，143个中子。
质量数为4
质量数为235
原子核的组成与核力
10
4、同位素：
质子数相同，中子数不同的原子， （质量数自然不同），互为同位素。
1 1
H
(氕
)
2 1
H
(氘
)
13H(氚)
原子核的组成与核力
质子和中子（统称核子 ）
2.原子核中的三个整数:
1)核子数：质子和中子质量相差很小，统称 为核子。质子数和中子数之和叫核子数.
2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子数 的整数倍，用这个整数表示电荷数.
3)质量数(A)：原子核的质量等于质子和中子
的质量和，所以原子核的质量几乎等于单个
核子质量的整数倍，这个整数叫质量数.
+
9 4
Be
12 6
C
+
1n
0
原子核的组成与核力
6
中子的发现
❖研究证明中子的质量和质子的质量基本相 同，但是不带电，是中性粒子.
m n= 1 .6 7 4 9 2 8 6 1 0 2 7K g
❖在对各种原子核进行的实验中，发现质子 和中子是组成原子核的两种基本粒子.
原子核的组成与核力
7
1.原子核的组成：
12
二、核反应
其他核反应： 居里夫妇第一次制造出了自然界中没有的放射性同位素磷30
铀23原 8 子核 衰变方293程 2U82930T4h＋42He
T P 钍23原 4 子核 衰变方2程 930h 4 29314a＋ 01e
原子核的组成与核力
13
三、核力
核子以什么力 结合成原子核
质子
中子 原子核示意图
C. 质子和中子的发现揭示了原子核由质子和 中子组成
D. 电子的发现揭示了原子的核式结构模型
原子核的组成与核力
19
精讲细练
2、若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表